卡内基梅隆大学的研究人员利用机器学习来解释人脑扫描结果，从而使研究小组能够揭示诸如正义，道德和意识等抽象概念形成方式背后的大脑区域。这项研究的结果可在10月29日发行的《大脑皮层》在线获得。
CMU迪特里希人文社会科学学院的DO Hebb大学心理学教授Marcel Just说：“人类具有独特的能力来构筑在物理世界中没有锚的抽象概念，但是我们通常认为这种能力是理所当然的。”本文的资深作者。“在这项研究中，我们已经表明，人脑使用的新识别意义成分类似于索引卡系统，类似于图书馆的卡片目录，用于构成抽象概念的含义。”
人类抽象思维的能力在科学和智力进步中起着核心作用。与诸如锤子之类的具体概念不同，诸如伦理之类的抽象概念在处理我们的身体感知或控制的大脑部位没有明显的归属。
“我们对大脑如何处理对象和概念的大多数理解是基于我们五种感官如何吸收信息的，” Just实验室的CMU研究生，论文的第一作者Robert Vargas说。“描述抽象思想的神经环境变得困难，因为处理大脑的抽象思维工具很多都是抽象的。”
在这项研究中，Just和他的团队使用功能性MRI扫描了九名参与者的大脑。团队使用机器学习工具筛选了数据，以识别28个抽象概念中的每个概念的模式。他们应用了机器学习算法来正确识别每个概念(平均排名准确度为0.82，机会等级为0.50)。
刚才说过，这些抽象概念是由大脑中意义的三个维度构成的。第一维度对应于与语言相关联的区域。例如，伦理学的概念可能与规则和道德等其他词语联系在一起。一个人必须首先理解这些词语，以构成伦理学的附加含义。第二个维度根据对自身或外部来源的引用定义了抽象概念。例如，灵性是指自我，而因果性是自我的外部。最后一个方面植根于社会建构。骄傲和八卦的概念具有内在的社会成分。
“对我来说，这项研究最令人兴奋的结果是，我们能够预测整个人中各个抽象概念的神经激活模式，”瓦尔加斯说。“很自然地认为我的概率和灵性概念在神经学上与下一个人相似，即使他们的灵性体验不同。”
在扫描过程中，以视觉方式展示了每个概念，并让参与者思考此想法三秒钟。参与者六次看到了这组单词。
这项研究涵盖的28个概念涵盖七个类别：数学(减法，相等，概率和乘法);科学的(重力，力，热和加速度);社会(八卦，恐吓，宽恕和称赞);情感(幸福，悲伤，愤怒和骄傲);法律(合同，道德，和免责);形而上的(因果，意识，真理和必要性)和宗教性(神，灵性，牺牲和信仰)。
这项工作基于来自CMU校园内文化同质社区的九次成人大脑扫描。
贾斯汀说：“把这项工作称为读书是浮华的。”“对我来说，有证据表明，我们已经确定了大脑索引系统的某些元素-言语表征，外部性/内部性和社会维度-我们的大脑用来编码在世界上没有物理表现的概念。 ”
标签： 抽象思想
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